專利名稱：一種用于回收廢硬質(zhì)合金的電化學(xué)溶解裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種廢舊硬質(zhì)合金的回收裝置，尤其是電化學(xué)溶解裝置。
背景技術(shù)：
鎢是一種非常重要的戰(zhàn)略金屬，被譽(yù)為“工業(yè)牙齒”，被廣泛應(yīng)用于民用、工業(yè)、軍 工等各個(gè)領(lǐng)域，其中約有50%的鎢用于生產(chǎn)碳化鎢基硬質(zhì)合金。目前，我國(guó)廢舊硬質(zhì)合金的 回收利用率僅為20%左右，與美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家還有很大的差距，因此廢舊硬質(zhì)合金的 綜合回收利用具有廣闊的前景。電化學(xué)選擇性溶解法是回收廢舊硬質(zhì)合金的有效方法之一，其本質(zhì)是在酸性介 質(zhì)中，在通直流電的情況下，將廢硬質(zhì)合金作為陽(yáng)極，通過(guò)控制一定的工藝條件，將廢硬質(zhì) 合金中作為碳化鎢粘結(jié)劑的鈷、鎳等金屬選擇性地溶解出來(lái)，所得鎳、鈷溶液用于鎳鈷的回 收，所得碳化鎢碎片經(jīng)粉碎研磨后可用于硬質(zhì)合金的生產(chǎn)。電化學(xué)選擇性溶解法回收廢硬 質(zhì)合金一般在鹽酸溶液中進(jìn)行，其技術(shù)關(guān)鍵在于廢硬質(zhì)合金中鈷鎳被溶解后，覆蓋于合金 表面的碳化鎢層導(dǎo)致陽(yáng)極鈍化并阻礙鈷鎳的進(jìn)一步溶解。為了及時(shí)剝離廢硬質(zhì)合金表面的 碳化鎢層，人們?cè)O(shè)計(jì)了一種鈦轉(zhuǎn)鼓陽(yáng)極，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，所述鈦轉(zhuǎn)鼓陽(yáng)極由其上分布若 干圓孔14的鈦板轉(zhuǎn)筒11、聚丙烯塑料板12、銅棒13組成。電化學(xué)溶解過(guò)程中，鈦板轉(zhuǎn)筒11 作為陽(yáng)極，銅棒13作為陰極。隨著轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)動(dòng)，合金廢料會(huì)被攪動(dòng)，使其表面形成的碳化鎢 層剝落并通過(guò)鈦板轉(zhuǎn)筒11上的圓孔14掉入裝有電解質(zhì)的電解槽中。鈦轉(zhuǎn)筒陽(yáng)極能在一定 程度上通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)剝離形成的碳化鎢層，但廢合金在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中對(duì)鈦板轉(zhuǎn)筒11形成一定的 沖擊，造成電極使用壽面短。同時(shí)為了保護(hù)鈦板轉(zhuǎn)筒11的使用壽命，轉(zhuǎn)動(dòng)強(qiáng)度受限，從而影 響了碳化鎢層的剝離效果。該電極的制作消耗的鈦板量大，設(shè)備成本高。且由于轉(zhuǎn)筒電極 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不利于實(shí)現(xiàn)工業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)。由于鈦轉(zhuǎn)筒陽(yáng)極結(jié)構(gòu)復(fù)雜，人們又設(shè)計(jì)了一種以振動(dòng)板代替轉(zhuǎn)筒的電解裝置。即 將打有圓孔的鈦板水平放置于電解槽內(nèi)，將廢硬質(zhì)合金置于該鈦板上。將電解槽放置于振 蕩器上面，電解過(guò)程中通過(guò)振蕩器的振蕩作用使鈦振動(dòng)板及合金一起振動(dòng)，從而使生成的 碳化鎢層剝落以消除陽(yáng)極鈍化的影響。剝落下來(lái)的碳化鎢碎片則從鈦板上的圓孔掉入電解 槽中。顯然，這種設(shè)計(jì)能在一定程度上將結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，但其振動(dòng)強(qiáng)度卻依然不足以使碳化鎢層 徹底剝離，且生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生極大的噪音。

實(shí)用新型內(nèi)容為了解決上述弊端，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種用于回收廢硬 質(zhì)合金的電化學(xué)溶解裝置，能夠徹底剝離碳化鎢層，解決陽(yáng)極鈍化給生產(chǎn)過(guò)程造成的不利影響。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是，一種用于回收廢硬質(zhì)合 金的電化學(xué)溶解裝置，包括電解裝置，其特征在于，所述電解裝置的電解槽外設(shè)有球磨裝 置。為了徹底剝離電解過(guò)程中形成的碳化鎢層，采用電解槽內(nèi)電化學(xué)溶解與槽外機(jī)械球磨相結(jié)合的操作方式，即廢硬質(zhì)合金在電解槽內(nèi)電化學(xué)溶解一段時(shí)間而形成碳化鎢層后，將 廢合金轉(zhuǎn)移至球磨機(jī)中進(jìn)行高強(qiáng)度機(jī)械球磨，使碳化鎢層徹底脫落，然后再將其轉(zhuǎn)移至電 解槽內(nèi)繼續(xù)電解，如此反復(fù)，直至將廢硬質(zhì)合金中的鈷鎳全部溶解出來(lái)。作為一種改進(jìn)，所述電解槽內(nèi)設(shè)有若干框籃，所述框籃每一側(cè)面都分布多個(gè)小孔； 各個(gè)框籃內(nèi)置入陽(yáng)極金屬鈦網(wǎng)，陽(yáng)極金屬鈦網(wǎng)頂部焊接的鈦棒置于電解槽槽體的陽(yáng)極導(dǎo)電 軌上；各個(gè)框籃外置放陰極板，陰極板頂部焊接的銅棒置于電解槽槽體的陰極導(dǎo)電軌上。所述框籃由聚丙烯或聚氯乙烯等塑料制成；所述陰極板采用銅板或不銹鋼板。利用上述裝置通過(guò)電化學(xué)溶解方法回收廢硬質(zhì)合金的具體過(guò)程如下將大塊的廢 硬質(zhì)合金在球磨機(jī)中破碎成大小始終的碎塊，裝入電解裝置的塑料框籃中，在電解槽內(nèi)裝 入一定量的適當(dāng)濃度的鹽酸溶液，通入適當(dāng)電流強(qiáng)度和電壓的直流電進(jìn)行電解。電解一段 時(shí)間并在合金表面有呈龜裂狀的碳化鎢層形成后，將裝有廢硬質(zhì)合金的塑料框籃從電解槽 內(nèi)提出來(lái)，并將廢合金轉(zhuǎn)入高強(qiáng)度球磨機(jī)中進(jìn)行機(jī)械球磨，再將碳化鎢層已徹底剝離的合 金裝入塑料框籃，放入電解槽內(nèi)繼續(xù)電解，直至廢合金中的鈷鎳被全部溶解。剝離的碳化鎢 經(jīng)細(xì)磨后得到符合硬質(zhì)合金制備要求的碳化鎢粉末，而電解得到的含鈷鎳溶液則可用于鈷 鎳的提取。本實(shí)用新型的有益效果在于，一、電解槽內(nèi)電化學(xué)溶解與槽外機(jī)械球磨相結(jié)合的 操作方式保證了碳化鎢層的完全剝離，徹底解決了陽(yáng)極鈍化給生產(chǎn)過(guò)程造成的不利影響。 二、該裝置無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)或振動(dòng)部件，生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)噪音，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)備成本低，塑料框籃便于 分步加工操作，適宜規(guī)?；I(yè)生產(chǎn)。三、制作鈦網(wǎng)陽(yáng)極不僅消耗鈦量少，而且由于電解過(guò) 程中處于靜置狀態(tài)，免受機(jī)械沖擊而不易破損，使用壽命長(zhǎng)。四、使用本發(fā)明的電化學(xué)溶解 裝置回收廢硬質(zhì)合金，相比于其他設(shè)備電耗低，約為300kWh/t廢合金，由于碳化鎢層能徹 底剝離，因此電流效率高，可達(dá)90%以上，碳化鎢的回收率可達(dá)95%以上，鈷回收率可達(dá) 92% -95%。下面將結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1為現(xiàn)有鈦轉(zhuǎn)鼓陽(yáng)極結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型電解裝置結(jié)構(gòu)示意圖(俯視)；圖3為A-A面剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為B-B面剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為C-C面剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)附圖，反映本實(shí)用新型的一種具體結(jié)構(gòu)，所述用于回收廢硬質(zhì)合金的電化學(xué)溶 解裝置，包括電解裝置，所述電解裝置的電解槽1外設(shè)有球磨機(jī)。所述電解槽1內(nèi)設(shè)有若干 框籃3，所述框籃3每一側(cè)面都分布多個(gè)小孔7 ；各個(gè)框籃3內(nèi)置入陽(yáng)極金屬鈦網(wǎng)9，陽(yáng)極金屬 鈦網(wǎng)9頂部焊接的鈦棒4置于電解槽1槽體的陽(yáng)極導(dǎo)電軌5上；各個(gè)框籃3外置放陰極銅板 10，陰極銅板10頂部焊接的銅棒2置于電解槽1槽體的陰極導(dǎo)電軌6上。多組框籃3、陽(yáng)極 金屬鈦網(wǎng)9、陰極銅板10平行擺放于電解槽內(nèi)。電鍍液排液口 8設(shè)置于電解槽1槽體底部。
權(quán)利要求1.一種用于回收廢硬質(zhì)合金的電化學(xué)溶解裝置，包括電解裝置，其特征在于，所述電解 裝置的電解槽外設(shè)有球磨裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的一種用于回收廢硬質(zhì)合金的電化學(xué)溶解裝置，其特征在于，所 述電解槽內(nèi)設(shè)有若干框籃，所述框籃每一側(cè)面都分布多個(gè)小孔；各個(gè)框籃內(nèi)置入陽(yáng)極金屬 鈦網(wǎng)，陽(yáng)極金屬鈦網(wǎng)頂部焊接的鈦棒置于電解槽槽體的陽(yáng)極導(dǎo)電軌上；各個(gè)框籃外置放陰 極板，陰極板頂部焊接的銅棒置于電解槽槽體的陰極導(dǎo)電軌上。
3.如權(quán)利要求2所述的一種用于回收廢硬質(zhì)合金的電化學(xué)溶解裝置，其特征在于，多 組框籃、陽(yáng)極金屬鈦網(wǎng)、陰極板平行擺放于電解槽內(nèi)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于回收廢硬質(zhì)合金的電化學(xué)溶解裝置，包括電解裝置，其特征在于，所述電解裝置的電解槽外設(shè)有球磨裝置。為了徹底剝離電解過(guò)程中形成的碳化鎢層，采用電解槽內(nèi)電化學(xué)溶解與槽外機(jī)械球磨相結(jié)合的操作方式，即廢硬質(zhì)合金在電解槽內(nèi)電化學(xué)溶解一段時(shí)間而形成碳化鎢層后，將廢合金轉(zhuǎn)移至球磨機(jī)中進(jìn)行高強(qiáng)度機(jī)械球磨，使碳化鎢層徹底脫落，然后再將其轉(zhuǎn)移至電解槽內(nèi)繼續(xù)電解，如此反復(fù)，直至將廢硬質(zhì)合金中的鈷鎳全部溶解出來(lái)。采用本實(shí)用新的技術(shù)方案，能夠徹底剝離碳化鎢層，解決陽(yáng)極鈍化給生產(chǎn)過(guò)程造成的不利影響。
文檔編號(hào)C22B7/00GK201915162SQ20102066974
公開(kāi)日2011年8月3日 申請(qǐng)日期2010年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月20日
發(fā)明者付海能, 劉威, 劉文賦, 張愛(ài)麗, 張雪云, 霍廣生 申請(qǐng)人:瀏陽(yáng)市鑫利粉末冶金有限公司